Technologie & Applikation

Bildverarbeitung Particle Image Velocimetry für Windkanaltests

Das Erfolgsgeheimnis eines Radprofis liegt nicht nur in seinen durchtrainierten Beinen, sondern auch in der windkanaloptimierten Aerodynamik seines Fahrrads und Helms dank Photonik.

Vier Etappensiege feierte der deutsche Radrennfahrer André Greipel bei der Tour de France 2015. Seine Überlegenheit bei den Sprints verdankt der 33-Jährige seinen Beinen: Mit einer Leistung von über 1000 Watt – knapp 1,4 PS – tritt er beim Zielsprint in die Pedale. Doch es gibt noch ein weiteres Geheimnis seiner Schnelligkeit: die Aerodynamik seines Fahrrads und seines Helms, die im Windkanal an der TU Dresden mit Hilfe eines Lasers und einer hochempfindlichen Kamera optimiert wurden. Die Messungen belegen erstmals, dass es bei der Aerodynamik noch Luft nach oben gibt. Dieses Potenzial lässt sich nur dann erschließen, wenn man alle Komponenten – Fahrrad, Fahrer,
Helm und Kleidung – in einer Messung gemeinsam betrachtet. Dazu fertigten die Ingenieure auf Basis eines 3D-Scans ein lebensgroßes Modell des Fahrers aus Kunststoff an. Als Messmethode kam die Particle Image Velocimetry (PIV) zum Einsatz.
PIV gibt es schon länger, allerdings ist das Verfahren vorwiegend in der Forschung verbreitet oder auch im Motorsport, etwa in der Formel 1. Die Intelligent Laser Applications GmbH (ILA), Jülich, verbesserte zusammen mit den Rennteams die Bedienung und die Effizienz des Messablaufs deutlich, sodass PIV-Messungen nun auch mit kleinem
Budget und in kurzer Zeit möglich sind...

Den gesamten Beitrag lesen Sie in der PHOTONIK 5/15, die am 1. September erscheint.

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